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1、RNA干扰的研究进展及其应用摘要：RNA干扰是一种由双链RNA引发的序列特异性的转录后基因沉默，它是沉默目的基因表达的一种有效手段。本文就RNA干扰的作用机制和生物学特点，以及目前RNA干扰的应用情况作一综述。关键词：RNA干扰；作用机制；应用ResearchProceedingsandApplicationofRNAInterferenceYANGDanCollegeofAgronomyandBiotechnology,SouthwestChinaUniversity,Chongqing400715,
2、ChinaAbstract：RNAinterferenceisasequence-specificpost-transcriptionalgenesilencinginducedbyintroductionofdoublestrandedRNA・Itisapowerfultooltosilenttargetgeneexpressions.Thefollowingpageisareviewoftherecentstudiesonthemolecularmechanismsandcharacteristic
3、sofRNAi,aswellastheapplicationsofitKeyword：RNAi;Mechanismofaction;ApplicationFire等⑴发现双链RNA可以诱导生物体，内同源靶标基因降解并将其命名为RNA干扰(RNAinterfewnce,RNAi)。RNAi是指内源性或外源性双链RNA(double-strandedRNA,dsRNA)导致细胞内同源mRNA发生特异性降解的过程叫RNA干扰广泛存在于生物界，在不同物种屮RNA干扰被赋予不同的名称,在植物体中被称为基因共抑制(
4、co-suppression),在真菌中被称为基因阻抑(qulling),而在动物体内被称为RNA干扰。自被发现后，它便迅速发展成为一种强大的基因沉默工具，成为今生物学研究的一大热点。1.RNA干扰的简介如今对RNA干扰研究已取得很大进展。如下，介绍了RNA干扰的作用机制及其生物学特点。1.1RNA干扰的作用机制科学家对RNAi的作用机制进行了大量研究，现已阐明RNAi发生机制可以大致分为3个阶段：⑴起始阶段，dsRNA在细胞内被RNase111(如Dice"均匀切割成21—25nt大小的siRNA；(
5、2)效应阶段，siRNA和内切核酸酶以及其它蛋白一起形成RISC(RNA-inducedsilencingcomplex)oRISC的核酸部分起靶向性的作用，蛋£1部分则起降解mRNA的作用；(3)扩增阶段，siRNA与mRNA靶向性结合作为引物，在依赖于RNA的RNA聚合酶(RNA-dependentRNApolymerase,RdRP)作用下再次形成dsRNA,新形成的dsRNA又被Dicer切割成siRNA,新形成的siRNA又可以进入下一轮循环而达到扩增效应的目的。因此，可以通过构建表达dsRN
6、A或者siRNA来实现RNAi的功能。1.2RNA干扰的生物学特点⑶特异性：RNAi是转录后水平的基因沉默机制，有高度的序列特异性，这使dsRNA能够非常特异地诱导与Z序列同源的mRNA降解，避免降解与目的mRNA同家族的其它mRNA,从而实现对目的基因的精确沉默。选择性：外源性dsRNA的转入只对成熟mRNA产生作用，对mRNA前体没有或很少具有影响，以内含子或启动子序列构成的外源dsRNA无法引起RNAi效应；dsRNA的长度对RNAi的效率冇影响。沉默信号的高稳定性：siRN的3端有突出的TT或U
7、U碱基，因此化学性质很稳定，无须像反义核昔酸那样进行广泛的化学修饰以提高半衰期⑷。高效性：只需少量dsRNA的引入便可抑制浓度是几倍甚至几I•倍的mRNA的降解。可能的原因：RNAi存在级联放大效应。相比普通的siRNA,shRNA产生的RNAi效应更强；可能与RdRP的作用冇关，即在RdRP的作用下，dsRNA得以复制，从而产生更多的dsRNA导致mRNA降解。可传播性和可遗传性：RNAi抑制基因表达的效应口J以越过细胞界限，在不同的细胞间长距离传递和维持。值得注意的是，大于3Ont的dsRNA在哺乳
8、动物细胞中可产生非特异的基因抑制效应，其可诱发细胞内的干扰素系统，激活RNA依赖蛋白激酶PKR,使翻译起始因子2的a亚基(EIF2C被磷酸化，导致翻译过程被阻断，同时激活RNA酶配体(RNaseL),诱导干扰素的产生，从而抑制蛋片质的合成，导致细胞凋亡。然而，在胚胎干细胞或畸胎癌细胞系中不存在这种干扰素效应，长的dsRNA仍可引起基因特异性的RNAi⑸。2.RNAi技术的应用根据RNAi的相关特性，RNAi技术貝有以卜•的应用前景⑹：首先,
